专利名称：空中交通管制主系统及备份系统之间数据同步的方法
技术领域：
本发明涉及一种数据同步方法，特别是一种空中交通管制主系统及备份系统之间数据同步的方法。
背景技术：
随着我国航空运输事业的持续、高速发展，空中飞行流量迅猛迅速增长，对空管服务保障的的要求越来越高，空管交通管制自动化系统就是保障空中交通安全的核心系统之一，因此空管交通管制自动化系统的高靠性、高稳定性已成为确保空中交通安全的关键问题之一。目前，实际的空管自动化主备系统间还没有配置数据同步的能力。从实际应用的角度来说，没有配置数据同步能力的备份系统还不能称之为“备份系统”，只能称为“应急系统”。空管应急系统独立引接与主系统相同的雷达、电报、气象等外部信息，经过系统处理后，通过独立的网络把处理结果发送到客户端，应急系统的客户端通过KVM/S共享设备与主系统共享键盘、显示器、鼠标、进程单打印机等外部设备。但由于应急系统通常处于无人职守的运行状态，另外应急系统与主系统在数据处理方式上存在差异，因此应急系统和主系统当前的态势显示必然存在差异，这种差异导致主系统和应急系统无法完成无缝的“一键”切换，会对空管生成安全带来极大的隐患。
发明内容
针对上述现有技术所存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种使空管自动化主系统及备份系统间的数据同步的空中交通管制主系统及备份系统之间数据同步的方法。为实现上述目的，本发明空中交通管制主系统及备份系统之间数据同步的方法可采用如下技术方案—种空中交通管制主系统及备份系统之间数据同步的方法，该方法包括以下部分空管主系统及备份系统数据同步分类，需要同步分类的数据包括系统航迹数据、 飞行计划数据及系统联机参数；依据空管自动化主系统及备份系统数据同步的需要，定义主系统数据及备份系统数据交换标准；构建一个独立的数据交换系统，该数据交换系统同时与主系统及备份系统连接， 完成主系统及备份系统之间的数据交换；进行主系统及备份系统的同步数据交换，包括以下步骤(1)主系统实时或定时生成需要同步的同步数据；(2)对步骤(1)中的同步数据进行格式转换，转换为标准中定义的格式；(3)同步数据输出至数据交换系统中；(4)数据交换系统接收同步数据；
(5)对步骤中的同步数据进行数据类型合法性检查，如果发现数据类型无法识别，则丢弃该数据；(6)将步骤(5)中的同步数据发送到指定的备份系统；(7)判断步骤(6)中所述的备份系统是否处于备用状态，如果是则转第(9)步，如果不是则转第(11)步；(8)备份系统接收同步数据包，并把同步数据发送到对应的处理模块；(9)对应处理模块接收到同步数据包后，执行数据同步操作，该同步操作为将同步数据与备份系统中的数据进行匹配，若匹配成功则将同步数据作为更新数据更新入备份系统中；(10)备份系统没有在“备用状态”，直接丢弃数据包。本发明实现了空管自动化主系统及备份系统间的数据同步，使极大改善了备份系统与值班系统的态势显示信息不一致的问题，为主用系统与备份系统的无缝的“一键”切换奠定了坚实的基础。本同步方法同时决绝了备份系统的服务持续提供能力不足的问题，可以时备份系统切换为值班系统后具备长时间工作的能力。本发明可以极大提高了空管交通管制自动化系统的整体运行保障能力，对于航空运输的稳定发展和安全安具有重要意义。
图1为本发明中主系统、备份系统及数据交换系统的连接示意图。图2为本发明中同步数据交换标准流程图。图3为本发明中当日飞行计划数据同步算法流程图。图4为本发明中当日飞行计划更改数据同步算法流程图。图5为本发明中次日飞行计划数据同步算法流程图。图6为本发明中系统航迹信息数据同步算法流程图。图7为本发明中扇区划分信息同步算法流程图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式
仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。本发明公开一种空中交通管制主系统及备份系统之间数据同步的方法，该方法包括以下部分一、空管主系统及备份系统数据同步分类，主/备空管系统引接相同的外部信息源，但由于它们平时工作模式、系统设计等多方面的差异，必然会导致两个系统数据处理结果的不一致性。备份系统平时无人职守而主系统处于在线状态，相应会产生一些人机交互， 会影响最终的数据处理结果，例如飞行计划修改、人工相关、QNH值(修正海平面气压值)设置、跑道设置、进出港航路设置、扇区划分等等。人机交互是造成主用系统与应急系统数据不一致的主要原因。通过分析人工维护对飞行态势的影响，要实现主/备系统无缝切换的目标，应对人工修改过的飞行计划数据、人工设置的系统工作状态、雷达航迹与飞行计划相关状态等关键信息进行数据同步，需要共享的数据类型如下表所示。
权利要求
1.一种空中交通管制主系统及备份系统之间数据同步的方法，其特征在于该方法包括以下部分空管主系统及备份系统数据同步分类，需要同步分类的数据包括系统航迹数据、飞行计划数据及系统联机参数；依据空管自动化主系统及备份系统数据同步的需要，定义主系统数据及备份系统数据交换标准；构建一个独立的数据交换系统，该数据交换系统同时与主系统及备份系统连接，完成主系统及备份系统之间的数据交换；进行主系统及备份系统的同步数据交换，包括以下步骤(1)主系统实时或定时生成需要同步的同步数据；(2)对步骤(1)中的同步数据进行格式转换，转换为标准中定义的格式；(3)同步数据输出至数据交换系统中；(4)数据交换系统接收同步数据；(5)对步骤中的同步数据进行数据类型合法性检查，如果发现数据类型无法识别， 则丢弃该数据；(6)将步骤(5)中的同步数据发送到指定的备份系统；(7)判断步骤(6)中所述的备份系统是否处于备用状态，如果是则转第(9)步，如果不是则转第(11)步；(8)备份系统接收同步数据包，并把同步数据发送到对应的处理模块；(9)对应处理模块接收到同步数据包后，执行数据同步操作，该同步操作为将同步数据与备份系统中的数据进行匹配，若匹配成功则将同步数据作为更新数据更新入备份系统中；(10)备份系统没有在“备用状态”，直接丢弃数据包。
2.根据权利要求1所述的空中交通管制主系统及备份系统之间数据同步的方法，其特征在于所述步骤(9)中的数据同步操作包括当日飞行计划数据同步算法、当日飞行计划更改数据同步算法、次日飞行计划数据同步算法、系统航迹信息同步算法、扇区划分信息同步算法、修正海平面气压值同步算法、跑道运行信息同步算法。
3.根据权利要求2所述的空中交通管制主系统及备份系统之间数据同步的方法，其特征在于所述当日飞行计划数据同步算法包括以下步骤(1)备份系统接收数据交换系统转发的当日飞行计划数据；(2)对当日飞行计划数据进行解析，解析所得各数据项存入相应临时数据结构中；(3)把当日飞行计划数据解析结果与当日备份系统飞行列表进行匹配。匹配方式表示如下‘J=EPi = AT1EPs丄CS: E DES S k I. - J-X-義 ^ · .., i·... J ^Ε,ΙΕ - V5P < Ov正ι < TIMEs + VSP其中把当日飞行计划数据中解析得到的起飞机场、目的机场、航班号、分别记为ADEPI、 ADESI、ACIDI ；飞机起飞的时间和日期经转换后表示为统一的格式的时间记为TIMEI ；本备份系统飞行计划的起飞机场、目的机场、航班号和起飞时间表示为ADEPS、ADESS, ACIDS、 TIMES ；VSP表示一个备份系统可调的时间参数，如果以上4个条件同时满足则匹配成功；(4)如果当日飞行计划数据与备份系统中飞行计划匹配成功，则转到步骤(5)，否则转到步骤(6)；(5)依据当日飞行计划数据的内容更新匹配的备份系统飞行计划，但是不更新飞行计划状态和航路报告点经过时间；(6)依据当日飞行计划数据的内容重新创建飞行计划，其中飞行计划状态和航路报告点经过时间由本备份系统重新计算的为准。
4.根据权利要求2所述的空中交通管制主系统及备份系统之间数据同步的方法，其特征在于所述步骤(9)中的当日飞行计划更改数据同步算法包括以下步骤(1)备份系统接收数据交换系统转发的当日飞行计划更改数据；(2)对当日飞行计划更改数据进行解析，解析所得各数据项存入相应临时数据结构中；(3)把当日飞行计划更改数据解析结果与当日备份系统飞行列表进行匹配。匹配方式表示如下； ΙΜΕ - V6i' S νΙΕι sTIMEs - ￥-1'其中把当日飞行计划更改数据中解析得到的起飞机场、目的机场、航班号、分别记为ADEPI、ADESI, ACIDI ；飞机起飞的时间和日期经转换后表示为统一的格式的时间记为TIMEI ；本备份系统飞行计划的起飞机场、目的机场、航班号和起飞时间表示为ADEPS、 ADESS, ACIDS、TIMES ；VSP表示一个备份系统可调的时间参数，如果以上4个条件同时满足则匹配成功；(4)如果当日飞行计划修改数据与备份系统中的飞行计划修改匹配成功，则转到步骤 (5)，否则直接结束;(5)依据当日飞行计划数据的内容更新匹配的备份系统飞行计划修改，但是不更新飞行计划状态和航路报告点经过时间。
5.根据权利要求2所述的空中交通管制主系统及备份系统之间数据同步的方法，其特征在于所述步骤(9)中的次日飞行计划数据同步算法包括以下步骤(1)备份系统接收数据交换系统转发的次日飞行计划数据；(2)对次日飞行计划数据进行解析，解析所得各数据项存入相应临时数据结构中；(3)把次日飞行计划数据解析结果与次日备份系统飞行列表进行匹配。匹配方式表示如下其中把次日飞行计划数据中解析得到的起飞机场、目的机场、航班号、分别记为ADEPI、ADESI、ACIDI ；飞机起飞的时间和日期经转换后表示为统一的格式的时间记为TIMEI ；本备份系统飞行计划的起飞机场、目的机场、航班号和起飞时间表示为ADEPS、ADESS, ACIDS、 TIMES ；VSP表示一个备份系统可调的时间参数，如果以上4个条件同时满足则匹配成功；(4)如果次日飞行计划数据与备份系统中次日飞行计划匹配成功，则转到步骤(5)，否则转到步骤(6)；(5)依据次日飞行计划数据的内容更新匹配的备份系统次日飞行计划，但是不更新次日飞行计划状态和航路报告点经过时间；(6)依据次日飞行计划数据的内容重新创建次日飞行计划，其中次日飞行计划状态和航路报告点经过时间由本备份系统重新计算的为准。
6.根据权利要求2所述的空中交通管制主系统及备份系统之间数据同步的方法，其特征在于所述步骤(9)中的系统航迹信息数据同步算法包括以下步骤(1)备份系统接收数据交换系统转发的系统航迹数据；(2)对系统航迹数据进行解析，转为备份系统内部格式；(3)如果航迹数据格式错误或判断为未相关航迹，则退出同步流程，否则进入下一步；(4)扫描备份系统内部的系统航迹表，将系统航迹数据与备份系统航迹表中的航迹数据进行匹配，匹配的表达式如下f{[Xs, Ys, Hs],[Xi, Υι,Ηι]) < VSPdis SSRs ξ SSRi其中[xs，Ys，HJ分别表示备份系统航迹表中航迹的经度、纬度和C模式高度；DC1, Y1, H1]表示系统航迹数据中经度、纬度和C模式高度；f([Xs, Ys, Hs]，[H1, Y1, H1])表示两点之间的距离函数；VSPdis是距离阈值；SSRS、SSRI分别表示备份系统航迹和系统航迹数据的二次代码；当同时满足以上条件时，匹配成功；(5)如果未匹配成功则直接退出，如果匹配成功则转下一步(6)判断配对成功的备份系统航迹是否已经相关计划；如果否，则转到步骤(7)；如果是，则转到步骤(10)；(7)依据备份系统航迹数据的航班号，进入备份系统正常计划相关流程；(8)如果备份系统航迹数据和备份系统飞行计划飞行相关成功，则同步成功，退出同步流程；如果相关不成功则转到下一步；(9)进入备份系统正常的挂简标牌流程，同步成功，退出同步流程；(10)检查备份系统航迹与系统航迹数据的航班号的一致性，据此判断两个航迹数据的相关一致性；(11)如果备份系统航迹与系统航迹数据相关是一致的，则无需同步操作，正常退出流程，如果不一致则转下一步；(12)执行正常的系统航迹去相关流程，即把本航迹标记为为相关航迹；完成后，转入步骤7继续执行。
7.根据权利要求2所述的空中交通管制主系统及备份系统之间数据同步的方法，其特征在于所述步骤(9)中的扇区划分信息同步算法包括以下步骤(1)备份系统接收数据交换系统转发的扇区划分信息；(2)备份系统对扇区划分信息数据进行解析，转为备份系统内部格式；(3)依据扇区名称和备份系统的配对关系更新备份系统的扇区划分数据。
8.根据权利要求2所述的空中交通管制主系统及备份系统之间数据同步的方法，其特征在于所述步骤(9)中的修正海平面气压值同步算法包括以下步骤(1)备份系统接收数据交换系统转发的修正海平面气压值；(2)备份系统对修正海平面气压值数据进行解析，转为备份系统内部格式；(3)更新备份系统的修正海平面气压值。
9.根据权利要求2所述的空中交通管制主系统及备份系统之间数据同步的方法，其特征在于所述步骤(9)中的跑道运行信息同步算法包括以下步骤(1)备份系统接收数据交换系统转发的跑道运行信息；(2)备份系统对跑道运行信息数据进行解析，转为备份系统内部格式；(3)更新备份系统的跑道运行信息。
全文摘要
本发明公开一种空中交通管制主系统及备份系统之间数据同步的方法，通过实现空管自动化主/备系统间的数据同步，使极大改善了备份系统与值班系统的态势显示信息不一致的问题，为主用系统与备份系统的无缝的“一键”切换奠定了坚实的基础。
文档编号G08G5/00GK102508737SQ20111030959
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月12日 优先权日2011年10月12日
发明者丁立平, 张一威, 张海芹, 李翠霞, 陈玉秋, 鲍科广, 龚懿 申请人:南京莱斯信息技术股份有限公司